Question

小明家買了一臺轎車，她高興極了，看到轎車上有安全帶、頭枕、安全氣囊以及轎車上的有關數據如表．請你完成下列有關問題：

轎車的質量1t	最大功率40KW
每個輪胎與地面的接觸面積500cm2	100km耗油量10L

（1）分析說明轎車中“頭枕”起什么作用？
（2）轎車停在水平地面上，車對地面的壓強是多大？
（3）轎車以最大功率在水平路面上勻速行駛時，所受的平均阻力為車重的0.2倍，轎車行駛的速度是多少？這臺車以此速度行駛5h，需要多少L汽油？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）當車突然加速時，坐在座椅上的人由于慣性要保持原來的運動狀態，頭會突然后仰，這時較軟的頭枕會保護頭頸不被撞傷；
（2）轎車對地面的壓力等于轎車自身的重力，轎車與地面的受力面積等于4個車輪與地面的接觸面積，根據壓強公式求出車對地面的壓強；
（3）轎車以最大功率在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態、受到的力為平衡力，根據所受的平均阻力為車重的0.2倍求出牽引力的大小，再根據P=

W

t

=

Fs

t

Fv求出轎車行駛的速度；根據速度公式求出這臺車以此速度行駛5h行駛的距離，再根據題意求出需要汽油的體積．

解答：解：（1）轎車中的頭枕是為了防止慣性帶來的危害；
（2）車對地面的壓力：
F=G=mg=1×10³kg×10N/kg=10⁴N，
車對地面的壓強：
p=

F

S

=

104N

4×500×10-4m2

=5×10⁴Pa；
（3）∵轎車以最大功率在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，
∴F=f=0.2G=0.2×10⁴N=2000N，
根據P=

W

t

=

Fs

t

Fv可得：
轎車行駛的速度v=

P

F

=

40×103W

2000N

=20m/s=72km/h，
根據v=

s

t

可得：
這臺車以此速度行駛5h行駛的距離s=vt=72km/h×5h=360km，
∵100km耗油量10L，
∴需要汽油的體積V=

360km

100km

×10L=36L．
答：（1）轎車中頭枕的作用是：為了防止慣性帶來的危害；
（2）轎車停在水平地面上，車對地面的壓強是5×10⁴Pa；
（3）轎車以最大功率在水平路面上勻速行駛時，轎車行駛的速度72km/h，這臺車以此速度行駛5h，需要36L汽油．

點評：本題考查了防止慣性帶來的危害、壓力和壓強的計算、速度和耗油量的計算等，關鍵是公式及其變形式的靈活運用，要注意轎車的受力面積為四個輪子的接觸面積．